biofilm
biofilm
Sottile pellicola di microrganismi adesa a un supporto solido inerte immerso in un mezzo liquido di crescita. Alla fine degli anni Novanta del secolo scorso si è compreso che la crescita detta planctonica (quella che avviene in laboratorio nelle colture) rappresenta un artefatto, e che il tipo di crescita prevalente negli ambienti naturali è quello sessile (fissato a un substrato). Quando l’apporto di nutrienti è limitato, i biofilm tendono ad aderire a supporti solidi restando così stabilmente all’interfaccia solido/liquido, dove si concentrano i nutrienti. Una volta adesi, i biofilm secernono sostanze esopolisaccaridiche che li circondano, garantendone la coesione al supporto e tra di loro. Si creano così i biofilm, che nella maggior parte dei casi sono polimicrobici. All’interno del biofilm i batteri crescono lentamente, formando microcolonie. Il biofilm viene detto maturo quando la crescita giunge al punto che le cellule più esterne si staccano, tornando alla vita planctonica e avviando poi la formazione di nuovi biofilm. L’intero processo impiega da alcuni giorni a qualche settimana. Nel biofilm maturo i batteri si trovano in stati diversi, a seconda della localizzazione: i più interni sono metabolicamente meno attivi, i più esterni hanno caratteristiche metaboliche simili a quelle dei batteri in crescita planctonica. In un primo momento, la crescita sessile ha attratto l’attenzione a causa di alcuni effetti negativi della formazione del biofilm (corrosione di cavi e strutture sommerse, ma anche la placca dentale di molti animali) e della resistenza dei batteri inclusi nel biofilm agli agenti antimicrobici. Studi effettuati con il microscopio confocale hanno dimostrato che il biofilm è altamente organizzato al suo interno, con canali attraverso i quali il fluido circostante circola nella matrice portando i nutrienti e allontanando i prodotti tossici. Il mantenimento di una struttura di questo tipo richiede complessi meccanismi di regolazione e di comunicazione cellula-cellula per impedire che una crescita indifferenziata ostruisca i canalicoli. Il fenomeno della crescita sessile ha determinato, nell’ultimo decennio, l’insorgere di nuove patologie, legate alla colonizzazione di impianti protesici da parte di biofilm batterici. I biofilm sono presenti negli ambienti più diversi, per es. nelle fonti termali o sul fondo di laghi e fiumi, e possono essere utilizzati oltre che per la depurazione delle acque in ambiente industriale, anche per la rimozione del petrolio o di altri inquinanti da aree marine contaminate. (*)